MicroRNA在肾癌中的作用的最新研究综述

关于MicroRNA在肾癌中的作用的最新研究综述

Yang L, Zou X, Zou J, Zhang G. A Review of Recent Research on the Role of MicroRNAs in Renal Cancer. Med Sci Monit. 2021 May 8;27:e930639. doi: 10.12659/MSM.930639. PMID: 33963171; PMCID: PMC8114846.

肾细胞癌 （RCC） 是一种最常见的泌尿系统肿瘤类型;它占恶性肿瘤的3%，复发率和死亡率很高。最常见的肾癌类型是透明细胞癌（ccRCC），状肾细胞癌（pRCC）和疏色肾癌（chRCC），分别占所有肾恶性肿瘤的90%，6-15%和2-5%。尽管手术切除、化疗和放疗是这些疾病最常见的治疗方法，但其效果仍然不令人满意。此外，最近的研究表明，检查点抑制剂在晚期RCC患者中的治疗效果差异很大。因此，患者迫切需要一种新的分子生物标志物用于RCC的早期诊断和预后评估。MicroRNA（miRNA）属于一类短的非编码RNA，这些RNA高度保守，具有长半衰期进化，并在转录后调节基因表达;据预测，它们在肿瘤转移、侵袭、血管生成、增殖、细胞凋亡、上皮-间充质转化、分化、代谢、癌症发生和治疗耐药性中起关键作用。尽管之前的一些论文表明miRNA在肾癌中起着至关重要的作用，如发病机制，诊断和预后，但miRNA在肾癌中的作用尚不清楚。因此，我们回顾了 2017 年至 2020 年在 PubMed 中索引的研究，发现几项研究表明，有超过 82 种 miRNA 参与肾癌。本综述描述了miRNA在RCC中的现状及其在RCC的进展、诊断、治疗靶向和预后中的作用。

背景

肾细胞癌（RCC）是一种典型的恶性肾病变，占所有恶性肿瘤的3%，复发率高，死亡率超过40%。在过去20年中，全球和欧洲的RCC发病率每年增加2%，导致2018年欧盟内约99，200例新发RCC病例和39，100例肾癌相关死亡[1]。透明细胞肾细胞癌（ccRCC）是最常见的肾恶性肿瘤，约占所有肾恶性肿瘤的90%。其他亚型，包括状RCC（pRCC）和疏色RCC（chRCC），分别占肾癌病例的6-15%和2-5%[2]。虽然现代超声和CT技术能够在早期诊断肾肿瘤，但影像学诊断无法精确区分良恶性肿瘤[3]。此外，已经开发了腹腔镜检查和机器人手术程序，并且生物反应调节剂已应用于转移性RCC患者。然而，晚期癌症病例的预后仍然较差，5年生存率为5%-10%[4]。肿瘤复发主要是由于化疗和放疗的RCC耐药，5%-10%的ccRCC病例延伸至肾静脉或IVC[5]。虽然抗PD-L1治疗可以改善RCC患者的总生存期，但最近的一项研究表明，检查点抑制剂在晚期RCC患者中的治疗效果差异很大[6]。因此，迫切需要一种可用于RCC早期诊断和预后评估，甚至作为新型治疗靶点的新型分子生物标志物。MicroRNA（miRNA）是一类短的非编码RNA，高度保守且半衰期长，并且已被预测可以调节许多蛋白质编码基因。成熟的miRNA以20-24个核苷酸miRNA双链形式存在，包括miRNA引导链及其互补的乘客链[7]。miRNA引导链随后被整合到RNA诱导的沉默复合物（RISC）中，通过该复合物对靶mRNA执行其调节功能。加载miRNA的RISC通过与3′非翻译区（3′-UTR）中的互补序列和mRNA的编码序列相互作用来抑制基因表达，从而诱导翻译抑制[8]。最近的一项研究新发现泛素连接酶是一种新型的靶向microRNA降解调节因子，可以独立于修剪和拖尾过程发挥作用，这意味着控制microRNA衰变途径将成为治疗疾病和癌症的策略[9]。越来越多的证据表明，源自导链的miRNA是癌症所有特征的关键调节因子，包括细胞生长和细胞周期控制、细胞凋亡、侵袭和转移[10]。虽然已有一些研究阐明了miRNA在肾癌中的作用，但其功能仍不清楚[11]。事实上，最近的一项研究认为，一些由乘客链产生的miRNA，如miR-144-5p、miR-145-3p和miR-199a-3p，也通过靶向几种癌症中的癌基因诱导抗肿瘤作用[12]。本综述的目的是描述 miRNA 在 RCC 中的作用及其在 RCC 的进展、诊断、治疗靶向和预后中的作用。

miRNA在肾癌中充当肿瘤抑制因子

RAS/MAPK 信号通路

越来越多的证据证实，Ras-Raf-MEK-ERK信号通路在癌症的发展中起着至关重要的作用[13]。例如，星形胶质细胞升高的基因-1（AEG-1）是Ha-ras的下游基因，在RCC细胞中高表达并增加细胞生长和侵袭，而miR-384可以逆转其作用[14]。另一项研究表明，p21活化激酶5（PAK5）是Rho GTP酶的下游靶标，在肾癌中上调，并损害miR-106a-5p诱导的RCC转移的抑制[15]。Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因（KRAS）和Rho相关蛋白激酶1（Rock1）是RAS GTP酶，在RCC细胞中高度表达并促进肿瘤进展，而这些作用分别可以被miR-199a和miR-532-5p抑制。此外，miR-532-5p抑制肿瘤生长并抑制体内P-ERK和ETS1的表达，ETS1在多种癌症中充当癌基因基因[16，17] (表1).

miRNA – microRNA;DFS – 无病生存;SDC3 – 辛德康-3;AEG – 1-星形胶质细胞升高的基因-1;RAS – 大鼠肉瘤;PAK5 – p21活化激酶5;KRAS – 克尔斯滕大鼠肉瘤病毒癌基因;p-ERK – 磷酸化细胞外信号调节激酶;ETS1 – E26 转换特定-1;MAPK – 丝裂原活化蛋白激酶;ROCK1 – Rho相关线圈形成蛋白激酶1;CCL18/2 – C-C 基序趋化因子 18/2;LAMA4 – 层粘连蛋白亚基α-4;STAT3 – 信号传感器和转录激活剂 3;JAK2 – Janus 激酶 2;VEGF – 血管内皮生长因子;PDGF – 血小板衍生生长因子;ZEB1 – 锌指电子盒绑定同源盒 1;GHR – 生长激素受体;S1PR1 – 鞘氨醇-1-磷酸受体 1;AKT – 蛋白激酶 B;FAK – 粘连激酶;SKA1 – 纺锤体和动粒相关蛋白 1;FOXM1 – 叉头箱 M1;操作系统 – 总体生存;PI3K – 磷脂酰肌醇 3-激酶;mTOR – 哺乳动物雷帕霉素靶标;MMP3 – 基质金属蛋白酶-3;eIF4E – 真核起始因子 4E;HMGN5 – 高迁移率组核小体结合域 5;PTEN – 10号染色体上删除的磷酸酶和张力素同系物;SPOP – 斑点型POZ蛋白;TRAIL – 肿瘤坏死因子相关的细胞凋亡诱导配体;Rab14 – ras相关蛋白14;SF2 – 拼接系数 2;PDK1 – 磷酸肌醇依赖性激酶 1;NOX4 – NADPH氧化酶4;LC3 – 微管相关蛋白 1 轻链 3;GAB2 – GRB2 相关结合蛋白 2;HUVEC – 人脐静脉内皮细胞;FGF2 – 成纤维细胞生长因子 2;TAK1 – TGF-β-激活激酶1;ITGA5 – 整合素α5;SENP1 – 森特林特异性肽酶1;PLP2 – 蛋白脂蛋白 2;PD-L1 – 程序性死亡配体 1;TLR4 – toll样受体4;SNAI1 – 蜗牛家族转录抑制因子 1;TR4 – 睾丸核受体 4;VM – 血管生成模拟;HGF – 肝细胞生长因子;PMM2 – 磷酸甘露糖变位酶 2;CBL – Casitas B 系淋巴瘤;PFS – 无进展生存期;TBCK – 含TBC1结构域的激酶;RRM2 – 核糖核苷酸还原酶调节亚基m2;SLC7A5 – 溶质载体家族 7 成员 5;HIF1a/2a – 缺氧诱导因子 1a/2a;SERPINE1 – 丝氨酸蛋白酶抑制剂分支E成员1。在RCC中，与MAPK信号通路相关的磷酸化ERK（p-ERK）的蛋白质水平可由CCL18/LAMA4升高，而miR-622/200b可降低。此外，肾癌中CCL18和LAMA4的高表达促进肿瘤进展，而miR-622可逆转其作用，C-C基序趋化因子18（CCL18）和层粘连蛋白亚基α-4（LAMA4）在肿瘤进展中起关键作用[18，19]。此外，miR-363的过表达会损害肿瘤生长，并降低ccRCC中p-ERK、N-钙粘蛋白、维门汀和ZEB1的表达[20]。同样，SKA1可增加p-ERK1/2和p-AKT的水平，增强肿瘤发育，并降低酪氨酸激酶抑制剂（TKI）治疗肾癌的效果，而这些影响可被miR-10a-5p逆转，据报道，梭形体和动粒相关蛋白1（SKA1）是多种癌症的癌基因[21] (图1).

图1

miRNA在肾癌中作为肿瘤抑制因子及其相关信号通路的代表性图。该图主要说明miR-125a-3p/363和miR-205-5p/148b-3p/299-3p/765分别通过降低VEGF和VEGFA的表达来抑制VEGF和VEGFA信号通路。miR-199a、miR-106a-5p、miR-384和miR-532-5p/622/363/200b/10a-5p分别通过降低Rock1、PAK5、AEG-1和p-ERK的水平来抑制RAS/MAPK信号通路。此外，miR-338-3p/488/15a、miR-218/766-3p/148a/218、miR-375/409-3p、miR-126、miR-100 和 miR-320a/149 分别通过降低 PI3k、p-AKT、PDK1、p-mTOR、mTOR 和 FOXM1 的水平来影响 PI3k/AKT/mTOR 信号通路。相比之下，miR-520/372/373/203增加了PTEN的表达并发挥了相同的效果。miR-328和miR-486-5p分别通过降低TGF-β1和TAK1的表达来抑制TGF-β信号通路。miR-186和miR-216a分别通过降低p-p65和TLR4的水平来影响NF-κB信号通路。此外，miR-497-5p靶向PD-L1，从而影响免疫相关机制。VEGF – 血管内皮生长因子;Rock1 – Rho相关的螺旋线圈形成蛋白激酶;PAK5 – p21活化激酶5;AEG-1 – AEG-1-星形胶质细胞升高的基因-1;p-ERK – 磷酸化细胞外信号调节激酶;PI3k – 磷脂酰肌醇 3-激酶;p-AKT – p蛋白激酶B;PDK1 – 磷酸肌醇依赖性激酶 1;mTOR – 哺乳动物雷帕霉素靶标;FOXM1 – 叉头箱 M1;PTEN – 10号染色体上删除的磷酸酶和张力素同系物;TGF-β1 – 转化生长因子-β 1;TAK1 – TGF-β-激活激酶1;PLP2 – 蛋白脂蛋白 2;INF;TLR4 – toll样受体4;PD-L1 – 程序性死亡配体 1.

PI3K/AKT/mTOR信号通路

PI3K/Akt/mTOR信号通路在肾癌中经常失调[22]。叉头盒蛋白M1（FOXM1）属于叉头盒家族，是PI3K/Akt途径的下游靶标。FOXM1在RCC中高表达，可促进肿瘤发展，这些作用可通过miR-149和miR-320a逆转[23，24]。PI3K 和 Akt 的表达可由 miR-338-3p、miR-15a 和 miR-488 下调，也可由 RCC 中的 KIFC（驱动蛋白家族成员 C1）、eIF4E（真核起始因子 4E）和 HMGN5（高迁移率群核小体结合域 5）上调。此外，miR-338-3p、miR-15a和miR-488的过表达分别导致KIFC1、eIF4E和HMGN5诱导的肾癌进展受到抑制。据报道，KIFC1、eIF4E和HMGN5在各种癌症中可作为癌基因[25-27]此外，PTEN（PI3K/Akt通路的主调节因子）的表达可以通过miR-520/372/373和miR-203增强，或者被RCC中的SPOP降低。miR-520/372/373的过表达通过损害SPOP导致肾肿瘤发展减弱，据报道，斑点型POZ蛋白（SPOP）可作为肾癌的致癌基因[28，29] (表1).

AKT2属于Akt家族，在RCC中高表达，并消除了miR-148a诱导的细胞生长和迁移抑制。此外，miR-148a降低肾癌中的p-Akt和mTOR水平，促进TRAIL（肿瘤坏死因子相关细胞凋亡诱导配体）的表达，并通过调节Rab14，Rab14（Rab14 GTPase）作为RAS癌基因家族的成员，增加RCC细胞对顺铂的药物敏感性[30，31]。此外，在RCC中，剪接因子2（SF2）可以改善P-Akt和P-ERK的表达，而miR-766-3p可以降低表达。miR-766-3p的过表达通过调节SF2抑制肿瘤生长，SF2属于剪接因子家族，促进癌的形成[32]。此外，Akt通路中的重要分子PDK1（磷酸肌醇依赖性激酶1）在肾癌细胞中也高表达并增加细胞增殖，而其作用可被miR-375逆转[33]。有趣的是，miR-100减弱了mTOR和NOX4的表达，并增加了RCC中LC3和LC3-II/LC3-I的水平，从而损害了RCC细胞的侵袭性并改善了自噬。NOX4（NADPH氧化酶4）和LC3（微管相关蛋白1轻链3）是自噬的重要调节因子[34] (图1).

VEGF信号通路

血管内皮生长因子（VEGF）是一种由肿瘤细胞分泌的细胞因子，在肿瘤发展中起着关键作用[35]。例如，VEGFA在RCC中高表达并增强肿瘤进展，而这种作用可以通过miR-205-5p和miR-299-3p逆转。miR-205-5p通过下调VEGFA和p-PI3K/p-Akt/p-mTOR水平，增加RCC细胞对舒尼替尼、紫杉醇、5-FU和奥沙利铂的敏感性[36，37]。另一项研究表明，GHR上调VEGF的表达，从而促进RCC细胞的肿瘤迁移，而这些影响可以被miR-363逆转，并且GHRH被证实与肾细胞癌的增殖呈正相关[38]。同样，miR-218不仅降低了VEGFA和p-PI3K/p-Akt/p-mTOR的表达，抑制了HUVEC（人脐静脉内皮细胞）的迁移能力，而且还通过下调GRB2相关结合蛋白2（GAB2）来减少RCC中的肿瘤血管生成。GAB2是Gabs家族的重要成员，在多种癌症中充当癌基因[39]。既往证据表明，成纤维细胞生长因子和VEGF在血管发育过程中的成纤维细胞诱导和迁移中起同等作用[40]。事实上，FGF2增强了RCC中HUVEC的管形成和侵袭，但其效果可以通过miR-148b-3p逆转。此外，miR-148b-3p损害RCC中VEGF-A和血小板衍生生长因子BB/D（PDGF-BB/D）的表达，PDGF-BB/D在多种癌症中作为促血管生成因子[41] (表1).

TGF-β/NF-κB 信号通路

转化生长因子-β（TGFβ）和核因子κB（NF-κB）通路在肾脏疾病中起关键作用[42]。事实上，TAK1在RCC中高表达并增加肿瘤进展，而其作用可以通过miR-486-5p逆转，TGF-β活化蛋白激酶1（TAK1）是TGF-β途径的关键调节因子[43]。另一项研究表明，TGF-β1通过抑制miR-328促进肿瘤发展，从而增强整合素α5（ITGA5）的表达。miR-328通过下调ITGA5来减少RCC细胞的细胞增殖，ITGA5属于整合素家族[44]。有趣的是，SNIP1（Smad核相互作用蛋白1）可以负调节NF-κB信号通路的转录[45]。事实上，p-IkBa和p-p65的表达是NF-κB信号通路的组成部分，可以在肾癌中被SENP1增强，而被miR-186损害。此外，miR-186通过体外靶向SENP1来抑制RCC细胞进展[46] (图1).

代谢/免疫相关机制

肿瘤微环境中的代谢变化，通过产生免疫抑制代谢物来抑制抗肿瘤免疫[47]。例如，PLP2在ccRCC中的高表达促进肿瘤生长和活动性，并增加VEGFA的表达并增强脂质积累，而这种效应可以被miR-765逆转。PLP2是Cd-up调节基因的新成员，据报道可作为乳腺癌的癌基因[48]。先前的研究表明，RCC细胞与多种其他类型的癌细胞一样，具有异常的HIF稳定性，并且依赖于有氧糖酵解来产生ATP[49]。事实上，PDK1在ccRCC细胞中的高表达在缺氧条件下可提高ECAR（细胞外酸化率），改善ATP产生，并降低肿瘤细胞的耗氧率（OCR），而这些效应可以通过miR-409-3p逆转[50]。肿瘤免疫逃逸是一个常见的研究课题，也是癌症的标志。例如，PD-L1是PD-1（程序性死亡1）的配体，在肾癌中过表达并促进肿瘤进展，但其作用可被miR-497-5p逆转[51]。此外，Toll样受体（TLR）介导先天免疫反应，已被证明参与肿瘤发展;例如，miR-216a通过靶向TLR4来抑制体外和体内RCC生长[52] (表1).

其他机制

根据其特定的底物，E3连接酶可以促进或抑制癌症的发展。例如，CbL是一种无名指E3泛素连接酶，已被确定为癌症转移的关键调节因子[53]，并在RCC中过表达，RCC通过下调miR-200a-3p来促进肿瘤进展[54]。E3泛素连接酶通常在多种癌症中保持p53无活性状态[55]，而miR-182-5p在G2/M期引起细胞周期停滞，从而通过上调p53来抑制ccRCC进展[56]。转录因子的异常激活促进了肿瘤细胞的增殖和分化[57]。例如，蜗牛家族转录抑制因子1（SNAI1）、锌指E-box结合同源盒2（ZEB2）和蛞蝓作为与EMT相关的转录因子，在RCC中高表达并增加肿瘤发展，而它们的作用可分别被miR-211-5p、miR-124/miR-203和miR-101-5p逆转[58-60]。另一项研究表明，TR4可促进ccRCC的VM形成和转移，并增加vimentin的表达，而miR-490-3p和miR-32-5p可分别逆转这些作用[61，62]。TR4是一种转录因子，与前列腺癌的进展呈正相关[63] (表1).

miRNA在肾癌中充当癌基因

mTOR/代谢途径

哺乳动物雷帕霉素靶标（mTOR）是一种蛋白激酶，可调节各种癌症的细胞生长和代谢[64]。miR-92b-3p降低TSC复合物亚基1（TSC1）的蛋白表达，增加TSC1下游p70S6激酶的磷酸化，从而激活mTOR途径并促进ccRCC进展。TSC1是mTORC1的抑制剂[65]。另一项研究表明，miR-501-5p的过表达通过激活p-mTOR增加细胞自噬，导致肾癌p53降解，从而促进RCC的肿瘤进展[66]。最近的研究表明，IMPA2（肌醇单磷酸酶2）导致ccRCC细胞中p-mTORC1水平降低，因此可以作为指导临床实践中使用mTOR抑制剂对抗转移性ccRCC的生物标志物[67]。事实上，IMPA2在ccRCC中的低表达降低了N-钙粘蛋白和Slug的表达，并通过下调miR-25-3p来破坏肿瘤转移[68]。细胞能量失调是RCC和多种癌症的标志之一[47]。例如，磷酸戊糖途径（PPP）的上调是RCC细胞代谢失调的关键特征，但G6PD是PPP的限速酶，其抑制会减弱RCC细胞的存活。此外，miR-146a-5p的上调增加了G6PD和转酮醇酶（TKT）的表达，促进了RCC细胞的增殖[69] (表2).

操作系统 – 总体生存;TSC1 – 结节性硬化症复杂亚基 1;mTOR – 哺乳动物雷帕霉素靶标;IMPA2 – 肌醇单磷酸酶 2;G6PD – 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶;TKT – 转酮醇酶;ST3GalIV – α-2，3-唾液酸转移酶IV;PI3K – 磷脂酰肌醇 3-激酶;AKT – 蛋白激酶 B;FRK – fyn相关激酶;PTEN – 10号染色体上删除的磷酸酶和张力素同系物;ZEB1 – 锌指电子盒绑定同源盒 1;Erk – 细胞外信号调节激酶;PFS – 无进展生存期;FOXO3 – 叉头箱 O3;BTG3 – B细胞易位基因3;TGF-β – 转化生长因子β;SMAD4 – SMAD 家庭成员 4;BMPR1B – 骨形态发生蛋白受体 1B 型;DKK1/3 – 迪克科普夫1/3;KLF6 – 克虏伯样因子 6;TRAF6 – TNF 受体相关因子 6;RIPK3 – 受体相互作用蛋白激酶 1;SLC4A4 – 溶质载体家族 4;PDCD4 – 程序性细胞死亡 4;VEGFA – 血管内皮生长因子 A;OCT2 – 八聚体结合转录因子 2;PNRC2 – 富含脯氨酸的核受体共激活剂 2.

PI3K/AKT 信号通路

PI3K/Akt通路在RCC中通常发生突变且高度活化，具有致瘤特征[70]。p-PI3K和p-Akt的表达在RCC中被miR-193a-3p和miR-224上调，并由ST3GalIV下调。miR-193a-3p和miR-224通过靶向ST3GalIV（α-2，3-唾液酸转移酶IV）促进肿瘤进展。ST3GalIV可催化细胞表面合成α-2，3-唾液酸，这与肿瘤转移潜力密切相关[71]。另一项研究表明，FRK（Fyn相关激酶）改善了p-PTEN的水平，因为它是FRK的底物，但这种作用可能会被ccRCC中的miR-19所损害。此外，miR-19过表达通过修饰FRK和PTEN促进肾癌的细胞增殖[72]。FOXO3属于叉头盒家族，位于PI3K-Akt信号通路的下游;它在ccRCC中表现出高表达，并受到miR-122的负调节。miR-122的过表达可促进肿瘤发展并增加E-钙粘蛋白在肾癌中的表达[73]。有趣的是，BTG3（B细胞易位基因3）降低p-Akt水平，并作为前列腺癌细胞中的肿瘤抑制因子[74]。事实上，BTG3通过负介导miR-142-5p来抑制RCC细胞增殖[75] (图2).

TGF-β/Wnt 信号通路

TGF-β和Wnt调节许多发育事件并参与许多癌症的发展[76]。例如，SMAD家族成员4（SMAD4）是TGF-β信号传导和RCC低表达的关键成分，在体外抑制肿瘤转移，而其作用可以通过miR-452-5p逆转。此外，miR-452-5p通过调节SMAD4来损害TKI治疗中肾癌细胞的敏感性[77]。BMPR1B（骨形态发生蛋白受体1B型）是TGF-β超家族的成员，参与多种癌症的进展[78]。同样，miR-1274a通过下调BMPR1B来增加细胞增殖并降低ccRCC的凋亡[79]。既往证据证实，DKK1和DKK3属于细胞外Wnt抑制剂家族，在肾癌中可作为肿瘤抑制因子[80，81]。同样，miR-543和miR-125b分别通过负调节RCC中的DKK1和DKK3来促进肿瘤生长。此外，miR-125b的过表达导致肾癌细胞对阿霉素和舒尼替尼的敏感性降低[82，83] (图2).

NF-κB 信号通路

在肾癌中，NF-κB（p65）和TRAF6的蛋白质水平因miR-146b-5p而降低。此外，miR-146b-5p通过调节TRAF6（TNF受体相关因子6）增加肿瘤生长，并损害IFN-γ的血清水平。TRAF6是NF-κB通路中的信号换能器，IFN-γ已被应用于治疗卵巢癌患者[84]。有趣的是，KLF6可降低p65的定位并抑制胶质母细胞瘤的癌症进展[85]。同样，过表达KLF6会增加p21的水平并抑制ccRCC中的肿瘤进展，而其作用可以被miR-543逆转[86]，并且p21已被证实使前列腺癌中的NF-κB通路失活[87]。先前的证据表明，TNF通过使NF-κB通路失活来诱导细胞凋亡和坏死性凋亡[88]。相反，miR-381-3p通过下调肾癌中的半胱天冬酶-8、半胱天冬酶-3和RIPK3（受体相互作用蛋白激酶1）来抑制TNF诱导的细胞凋亡和坏死性凋亡，而对TNF诱导的NF-κB活化没有影响，从而促进肿瘤进展，意味着状RCC患者的预后不佳;这些发现表明NF κB途径在不同的细胞中具有不同的功能。RIPK3是程序性细胞坏死性凋亡的关键调节蛋白[89] (图2).

RAS/MAPK 信号通路

在ccRCC中，KRAS的表达可以被溶质载子家族4（SLC4A4）衰减，而miR-223-3p可以增加。此外，SLC4A4通过靶向KRAS抑制ccRCC细胞进展，而其作用可以通过miR-223-3p逆转。据报道，SLC4A4可抑制ccRCC的发生[90]。另一项研究表明，在ccRCC中，闭塞素可以降低p-Erk1 / 2和细胞迁移的水平，并通过miR-122增强，从而促进肿瘤进展。据报道，奥克卢定在ccRCC中可作为肿瘤抑制因子[91]。此外，作为MAPK途径一部分的p-c-Jun和VEGFA的水平可以通过miR-21增加，也可以通过RCC中的程序性细胞死亡4（PDCD4）降低。此外，PDCD4减少了HMEC-1细胞的管和管连接的数量并损害了RCC细胞的迁移率，而其效果可以通过miR-21逆转。PDCD4在RCC中充当肿瘤抑制因子[92，93]。此外，miR-21可促进细胞增殖并降低p53、p21、细胞周期蛋白E2和Bax的水平，从而抑制p53通路以促进肾癌的进展[94] (图2).

图2

miRNA作为癌基因的代表性图及其与肾癌信号通路的相关性。该图主要表明miR-224/193a-3p和miR-501-5p分别通过提高PI3K、AKT和p-mTOR的水平来改善PI3K/AKT和mTOR信号通路。相反，miR-19、miR-122和miR-92b-3p抑制PTEN的表达，FOXO3和TSC1发挥相同的作用。miR-21和miR-223-3p分别通过增强VEGFA/c-jun和KRAS的水平来促进VEGF和RAS/MAPK信号通路。此外，miR-125b和miR-543分别通过降低DKK3和DDK1的表达来增加Wnt信号通路。miR-452-5p通过降低SMAD4的表达来激活TGF-β信号通路。此外，miR-146a-5p和miR-146b-5p靶向G6PD和TARL6，从而分别参与PPP代谢和炎症机制。PI3k – 磷脂酰肌醇 3-激酶;p-AKT – p蛋白激酶B;mTOR – 哺乳动物雷帕霉素靶标;PTEN – 10号染色体上删除的磷酸酶和张力素同系物;FOXO3 – 叉头箱 O3;TSC1 – 结节性硬化症复杂亚基 1;VEGFA – 血管内皮生长因子 A;KRAS – 克尔斯滕大鼠肉瘤病毒癌基因;DKK1/3 – 迪克科普夫1/3;SMAD4 – SMAD 家庭成员 4;G6PD – 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶;TRAF6 – TNF 受体相关因子 6。

miRNA作为诊断RCC的生物标志物

液体活检

液体活检是一个重要的研究领域，已被用于多种癌症，包括肾癌[95]。例如，在PRCC-TFE3 Tg小鼠和转化RCC（tRCC）患者中，肿瘤发展前后采集的尿外泌体样本中的miR-204-5p水平显着升高;因此，miR-204-5p可作为早期诊断Xp11 tRCC患者的标志物[96]。另一项研究发现，ccRCC患者术后血浆miR-1293水平较高，血浆miR-301a-3p水平较低，miR-301a-3p和miR-1293来源于细胞外囊泡。换句话说，这些miRNA可以作为手术切除效果的标志物[97]。此外，血浆外泌体中的miR-92a-1-5p、miR-149-3p和miR-424-3p可用于区分RCC患者和健康患者，敏感性分别为87.5%、75%和75%，特异性分别为77.3%、72.7%和81.8%[98]。此外，ccRCC患者的血清miR-122-5p和miR-206水平显着降低。miR-122-5p水平与RCC转移和分级相关，miR-206水平与pT分期和转移相关[3]。有趣的是，miRNA存在于癌症外泌体和CSC（癌症干细胞）中。例如，miR-19b-3p在CSC（癌症干细胞）外泌体中的表达明显高于肾癌外泌体。miR-19b-3p的过表达会损害ccRCC细胞中PTEN的表达，促进肿瘤细胞转移[99] (表2).

评估治疗效果

舒尼替尼常规用作RCC的一线治疗，但10%-20%的晚期RCC患者对舒尼替尼治疗固有难治性[100]。最近的研究表明，miR-376b-3p能够预测对舒尼替尼治疗的反应，并识别可能出现长期反应（无进展生存期>12个月）的患者，敏感性为83%，特异性为67%。miR-9-5p的表达也是舒尼替尼治疗RCC疗效的标志物[101，102]。纳武利尤单抗显著改善了RCC患者的中位OS获益，这已获得欧盟和美国的监管部门批准，但尚无用于识别免疫检查点治疗患者亚组的生物标志物[103]。最近的一项研究表明，miRNA（包括miR-22/24/99a/194/214/335/339/708）在外周淋巴细胞中的表达可以通过抗PD-1治疗增加，这意味着这些miRNA可用于预测哪些患者可能对纳武利尤单抗治疗有长期反应[6] (表1).

鉴别亚型

虽然肾癌亚型的区分取决于临床实践中的活检，但一些研究表明，miRNA也可以发挥相同的效果。例如，miRNA可以区分TC-RCC（肾小管囊性肾细胞癌）与CCPRCC（透明细胞状肾细胞癌）和PRCC（状肾细胞癌），包括miR-15a/182/138/200c/16，它们过表达，而miR-210/34a/155在TC-RCC中表达不足。同样，miR-3199-2和miR-1293可用于区分状结肠癌或其他类型的RCC患者与健康患者[104，105]。此外，miR-21和miR-142在ccRCC和肉瘤样RCC中显着上调，而miR-150在疏色肿瘤中过表达。相比之下，与所有RCC亚型相比，miR-155在肿瘤细胞瘤中下调[106] (表2).

RCC中良性和恶性之间的区别

同样，一些证据表明，miRNA可用于区分肾癌中的恶性组织与邻近的非肿瘤组织。例如，miR-10a-5p、miR-10b-5p、miR-106a-5p和miR-142-5p在RCC肾切除术标本中的表达降低，在区分癌症和良性组织方面具有91.7%的敏感性和94%的特异性[107]。另一份报告表明，miR-130b、miR-18a和miR-223可将ccRCC患者与健康对照组区分开来，敏感性为83.1%，特异性为82.5%[108]。

治疗对象

越来越多的证据表明，miRNA水平与化疗和放疗对肾癌变化的影响密切相关[5]。拓扑替康抑制成熟miR-21的功能，改善肾癌的化学敏感性和治疗反应，并通过负介导miR-21增加PDCD4和PTEN的表达[8]。OCT2的抑制已被证实可驱动RCC中的奥沙利铂耐药[109]。事实上，miR-489-3p和miR-630在ccRCC细胞和外泌体中的过表达促进了肿瘤生长，并通过靶向OCT2增强了对奥沙利铂的化学耐药性[110]。相反，miR-1208可以通过激活半胱天冬酶途径来增强顺铂和TRAIL诱导的肾癌细胞的凋亡，从而损害RCC细胞生长，而这些作用可以通过TBCK（含有激酶的TBC1结构域）逆转。TBCK已被证实可影响mTOR信号通路转导[111]。此外，miR-99a-3p通过修饰RRM2（核糖核苷酸还原酶调节亚基M2）抑制RCC发育并促进TKI治疗。RRM2在胃腺癌和乳腺癌中作为致癌基因[112]。此外，细胞的迁移和乳酸产生以及p-mTOR的表达可受到RCC中miR-126的干扰。此外，miR-126增加了肾癌细胞对顺铂和X射线治疗的敏感性[113] (图1).

预后

虽然肾癌患者的预后取决于TNM分期，但越来越多的证据表明，miRNA也可以预测RCC患者的预后。例如，miR-221-5p能够评估RCC患者的OS，特异性和敏感性分别为44%和63%[114]。另一项研究表明，miR-154-5p/566/663a/572/23a-3p/720高表达的患者OS较差，因为这些miRNA作为癌基因并促进RCC进展[2，4，115-118]。相反，miR-378a-5p/31-5p/451a/125a-3p充当肿瘤抑制因子并抑制RCC发展;因此，miR-378a-5/31-5p/451a/125a-3p过表达的RCC患者的OS优于这些miRNA低表达的患者[119-122]。此外，源自乘客链的miR-144-5p通过修饰syndecan-3（SDC3）抑制RCC的发展。据报道，SDC3 可作为前列腺癌的癌基因。此外，miR-144-5p高表达的RCC患者的DFS优于miR-144-5p低表达的患者[12]。miRNA还可以预测肾癌患者的复发;例如，miR-155-5p 水平高的患者发生 ccRCC 复发的风险增加 2.64 倍（95% CI，1.49-4.70;P=0.0009），miR-210-3p也有类似的结果（HR，1.80;95%CI，1.04至3.12;P=0.036） [123] (表1).

结论

MicroRNA是一类具有高度保守进化的短非编码RNA，通过直接降解或抑制mRNA的翻译来调节基因表达[7]。越来越多的证据证实，源自引导链、乘客链或双链的miRNA在癌症进展中起着至关重要的作用[10，12]。我们还发现miRNA在癌症中具有相当大的潜在影响，包括充当oncomiR，作为诊断的生物标志物，作为潜在的治疗靶点，以及作为预测预后的标志物。它们作为液体活检生物标志物和RCC治疗靶标的潜在作用特别有趣。尽管最近在非编码RNA领域的研究主要集中在lncRNA和环状RNA，但这些研究也使用靶向miRNA或海绵状miRNA来评估功能[124]。事实上，miRNA研究仍然是癌症和其他疾病研究的一个重要课题。例如，2种新工具使用外泌体miRNA水平来诊断多种癌症[125，126]。此外，研究人员还设计了一种新型材料和一种小分子化合物，可以介导miRNA的水平，并在体内具有抗癌作用[127，128]。因此，使用RNA疗法和基于液体活检的临床试验目前正在开始，并且很可能在未来几年内，这些试验的结果将影响肾癌的治疗。

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